机械能守恒定律功能关系.doc

机械能守恒定律　功能关系
一、选择题
1.(2013·宣城一模)从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力F阻恒定,则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是(　　)
A..小球动能减少了mgH B.小球机械能减少了F阻H
C.小球重力势能增加了mgH D.小球的加速度大于重力加速度g
2.(2013·淮安一模)铁饼运动员奋力将质量为m的铁饼以初速度v0抛出,v0与水平面成α角,铁饼到达的最大高度为h,不计空气阻力和抛出点的高度,运动员抛铁饼过程对铁饼做的功可以表示为(　　)
A.m+mgh B.mgh C..mgh+mcos2α D.mgh+msin2α
3.(2013·福州一模)如图所示,在光滑斜面上的A点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2,不计空气阻力,最终两小球在斜面上的B点相遇,在这个过程中(　　)
A.小球1重力做的功大于小球2重力做的功 B.小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化
C..小球1到达B点的动能大于小球2到达B点的动能 D.两小球到达B点时,在竖直方向的分速度相等
4.(2013·常州一模)如图所示,质量均为m的A、B两个小球,用长为2L的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转动轴在杆的中点),不计一切摩擦,某时刻A、B球恰好在如图所示的位置,A、B球的线速度大小均为v,下列说法正确的是(　　)
A.运动过程中B球机械能守恒 B.运动过程中B球速度不变
C.B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变
D.B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变
5.(2013·南京一模)如图所示,圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上,Oc与Oa的夹角为60°,轨道最低点a与桌面相切。一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点),挂在圆弧轨道边缘c的两边,开始时,m1位于c点,然后从静止释放,设轻绳足够长,不计一切摩擦。则(　　)
A.在m1由c下滑到a的过程中,两球速度大小始终相等 B.在m1由c下滑到a的过程中,重力的功率先增大后减小
C.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=3m2 D.若m1恰好能沿圆弧下滑到a点,则m1=4m2
8.(2013·潍坊一模)如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行。整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中(　　)

A.物块A的重力势能增加量一定等于mgh
B.物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和
C.物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和
D.物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧拉力做功的和
二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)
10.(18分)(2013·济南二模)如图所示,固定的粗糙弧形轨道下端B点水平,上端A与B点的高度差为h1=0.3m,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,传送带的上端C点到B点的高度差为h2=0.1125m(传送带传动轮的大小可忽略不计)。一质量为m=1kg的滑块(可看作质点)从轨道的A点由静止滑下,然后从B点抛出,恰好以平行于传送带的速度从C点落到传送带上,传送带逆时针传动,速度大小为v=0.5m/s,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,且传送带足够长,滑块运动过程中空气阻力忽略不计,g=10m/s2,试求：
8
(1)滑块运动至C点时的速度vC大小;
(2)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)滑块在传送带上运动时与传送带摩擦产生的热量Q。
1.如图所示,三个固定的斜面底边长度相等,斜面倾角分别为30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样。完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部,在此过程中(　　)

A.物体A克服摩擦力做的功最多 B.物体B克服摩擦力做的功最多
C.物体C克服摩擦力做的功最多 D.三物体克服摩擦力做的功一样多
2.(2012·福建高考)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后,A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块(　　)
A.速率的变化量不同 B.机械能的变化量不同
C.重力势能的变化量相同 D..重力做功的平均功率相同
3.(2013·南昌一模)某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时,牵引力为F0。在t1时刻,司机减小油门,使汽车的功率减为,此后保持该功率继续行驶,t2时刻,汽车又恢复到匀速运动状态。下面是有关汽车牵引力F、速度v的几种说法,其中正确的是(　　)
A..t2后的牵引力仍为F0 B.t2后的牵引力小于F0 C.t2后的速度仍为v0 D.t2后的速度大于v0
4.(2013·扬州二模)甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用,从同一高度向上运动,它们的运动图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)

A.在0～t1时间内甲的加速度越来越大 B.在t=t1时刻两物体的高度相同
C..在t=t1时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功率 D.在t=t2时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力
5.(2013·安溪一模)质量为m的物块在平行于斜面的力F作用下,从固定斜面的底端A由静止开始沿斜面上滑,经B点时速率为v,此时撤去F,物块滑回斜面底端时速率也为v,斜面倾角为θ,A、B间距离为s,则(　　)
A.整个过程中重力做功为mgssinθ B.整个过程中物块克服摩擦力做功为Fs
C.上滑过程中克服重力做功为(Fs-mv2) D..从撤去F到物块滑回斜面底端,摩擦力做功为-mgssinθ
6.(2013·宁波一模)将一个苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3。图中曲线为苹果在空中运动的轨迹。若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是(　　)

A..苹果通过第1个窗户所用的时间最短 B.苹果通过第3个窗户的平均速度最大
C.苹果通过第1个窗户重力做的功最大 D..苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小
7.在冬奥会冰壶比赛中,运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面推出,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化图线如图所示,已知冰壶质量为19kg,g取10m/s2,则以下说法正确的是(　　)

A.μ=0.05　　　　　　 B..μ=0.01
C.滑行时间t=5s D..滑行时间t=10s
8.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1000kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。根据图像所给的信息可求出
(　　)
A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 N
B..汽车的额定功率为80 kW
C..汽车加速运动的时间为22.5 s
D..汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105J
1.(2013·长宁一模)2012年至2015年为我国北斗系统卫星发射的高峰期,北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成,在轨正常运行的这两种卫星比较(　　)
A..同步卫星运行的周期较大
B.低轨道卫星运行的角速度较小
C.同步卫星运行的线速度较大
D.低轨道卫星运行的加速度较小
2.(2013·大纲版全国卷)“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星,它在距月球表面高度为200km的圆形轨道上运行,运行周期为127分钟。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,月球半径约为1.74×103km。利用以上数据估算月球的质量约为(　　)
A.8.1×1010kg　　　　　 B.7.4×1013kg
C.5.4×1019kg D..7.4×1022kg
3.(2013·天水二模)质量为m的人造地球卫星在地面上受到的重力为P,它在到地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时(　　)
A.速度为　　　B.周期为4π C..动能为PR D.重力为0
4.(2013·南通二模)我国古代神话中传说：地上的“凡人”过一年,天上的“神仙“过一天。如果把看到一次日出就当作“一天”,某卫星的运行半径为月球绕地球运行半径的,则该卫星上的宇航员24h内在太空中度过的“天”数约为(已知月球的运行周期为27天)(　　)
A.1　　　　 B..8　　　 　C.16　　　　 D.24
5.(2013·杭州二模)2012年7月26日,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,被吸食星体的质量远大于吸食星体的质量。假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(　　)

A.它们做圆周运动的万有引力保持不变 B.它们做圆周运动的角速度不断变大
C..体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大 D.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小
6.(2013·惠州一模)“天宫一号”目标飞行器在距地面约350km的圆轨道上运行,则飞行器(　　)
A.速度大于7.9km/s B..加速度小于9.8m/s2 C.运行周期为24h D..角速度大于地球自转的角速度
7.(2013·河北二模)随着世界航空事业的发展,深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球,质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的,则下列判断正确的是(　　)
A.该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期
B..某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍
C.该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍
D.绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同
8.北斗卫星导航系统第三颗组网卫星(简称“三号卫星”)的工作轨道为地球同步轨道,设地球半径为R,“三号卫星”的离地高度为h,则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关物理量,下列说法中正确的是
(　　)
A.赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为=
B.近地卫星与“三号卫星”的角速度之比为=()2
C..近地卫星与“三号卫星”的周期之比为=
D..赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为=
二、计算题(本大题共2小题,共36分。需写出规范的解题步骤)
9.(18分)(2013·东城一模)已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响。
(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T,求卫星运行半径r;
(3)由题目所给条件,请提出一种估算地球平均密度的方法,并推导出密度表达式。